A faixa de LED é mais brilhante em uma extremidade e mais escura na outra. Por que? A resposta é queda de tensão. Queda de tensão refere-se à tensão que cai no caminho para a faixa de luz LED.
Neste guia você aprenderá:
- O que é queda de tensão na fita de LED e por que isso acontece
- Como detectar queda de tensão em sua própria faixa
- Os principais fatores que decidem o quão ruim será
- Seis maneiras práticas de evitá-lo – desde fiação paralela até faixas de corrente constante
O que é queda de tensão na faixa de LED?
KayTai é um profissional Fabricante de fita LED na China. Iremos informá-lo sobre a queda de tensão do LED.
A queda de tensão da faixa de LED é a quantidade de tensão perdida entre a fonte de alimentação e os próprios LEDs. Quanto maior for a resistência no circuito, maior será a queda de tensão.
No circuito DC da faixa de LED, a tensão diminuirá gradualmente à medida que passa pelo fio e pela própria faixa de luz. Portanto, a extensão do fio ou da tira fará com que um lado da fita seja mais brilhante do que o outro lado.
Por que acontece a queda de tensão na faixa de LED?
KayTai sabe mais sobre a queda de tensão da fita LED.
- Resistência do fio. Qualquer comprimento de fio tem uma certa resistência elétrica. Quanto mais longo o fio, maior será a resistência. A resistência elétrica causa uma queda de tensão e a queda de tensão faz com que os LEDs diminuam.
- Resistência PCB. O próprio PCB tem resistência. A resistência da PCB consumirá parte da tensão e converterá a energia elétrica em energia térmica.
- O tamanho do PCB é importante. A resistência do PCB está relacionada ao tamanho da seção transversal (correspondente à largura da placa PCB e à espessura do cobre). Quanto maior for a seção transversal da PCB, menor será a resistência; quanto maior o comprimento do PCB, maior será a resistência.
Como encontrar a queda de tensão?
A queda de tensão do LED é mais perceptível na faixa de LED branca, então você pode abrir a luz branca na faixa de LED que muda de cor para observar a queda de tensão.
Vamos ver se conseguimos ver uma queda de tensão ao passar uma faixa de LED de luz branca de longa distância. Na imagem abaixo, podemos ver que o início (posição “1”) é branco claro, e após correr uma distância (posição “2”), a luz branca gradualmente fica amarela, e no final da faixa de LED (posição “3”), a luz branca fica vermelha devido à diminuição da tensão.
A tensão da faixa de LED está relacionada aos chips de LED. Abaixo estão as tensões diretas necessárias para unidades de chip de várias cores.
| chip LED | Tensão direta |
|---|---|
| Chip LED azul | 3,0 – 3,2V |
| Chip LED verde | 3,0 – 3,2V |
| Chip LED vermelho | 2,0 – 2,2 V |
Observação: O LED branco usa um chip azul e depois adiciona fósforos à superfície. A tensão de acionamento dos chips azuis é maior que a dos chips verdes e vermelhos.
Portanto, quando a tensão da faixa de luz LED branca cair e a tensão da corrente não puder atender à tensão exigida pelos chips azuis, a faixa de luz exibirá amarelo (cor mista verde e vermelho) e vermelho porque são inferiores à tensão exigida pela luz branca.
Todas as fitas de LED apresentam queda de tensão?
Basicamente, todos tiras de LED de baixa tensão, como 5Vdc, 12Vdc e 24Vdc terão problemas de queda de tensão. A tabela abaixo mostra como as três principais famílias de faixas se comparam:
| Tipo de tira | Tensão | Queda de tensão? | Execução máxima, alimentação unilateral |
|---|---|---|---|
| Baixa tensão | 5 V/12 V/24 V CC | Sim, comum | Cerca de 5m (12V) |
| Alta tensão | 110V / 220V / 230Vca | Raramente | Até 50 metros |
| Corrente constante | 24V CC + CI | Compensado pelo IC | 15 – 50 metros |
Tiras de baixa tensão (5V / 12V / 24V)
Estes diminuem a tensão facilmente. Porque para o mesmo consumo de energia, quanto menor a tensão, maior será a corrente. De acordo com a lei de Ohm, a tensão é igual à resistência multiplicada pela corrente. A resistência de um condutor é constante. Quanto maior a corrente, maior será a queda de tensão. Esta é também a razão pela qual as pessoas usam alta tensão para transmitir eletricidade!
Tiras de alta tensão (110V / 220V / 230V)
Tiras de LED de alta tensão, como 110 VCA, 220 VCA e 230 VCA, geralmente não apresentam o problema de queda de tensão. Para alimentação de energia de uma extremidade, a distância máxima de percurso das faixas de luz LED de alta tensão pode ser de até 50 metros.
De acordo com a potência igual à tensão multiplicada pela corrente, a tensão da faixa de LED de alta tensão é 110V ou 220V, então a corrente da faixa de LED de alta tensão é muito pequena, então a queda de tensão também é pequena.
Tiras de corrente constante (24V com IC)
A faixa de luz LED de corrente constante, geralmente 24Vdc, não terá problema de queda de tensão. Como as tiras de LED de corrente constante possuem ICs, esses ICs podem manter constante a corrente que flui através dos LEDs. Enquanto a corrente através do LED for constante, o brilho do LED também será constante.
Na verdade, a tensão da luz LED de corrente constante também diminuirá. Por exemplo, a tensão no final da faixa de luz LED de corrente constante também será inferior a 24V. Em circunstâncias normais, uma queda de tensão causará uma queda na corrente através do LED, resultando em menor brilho.
No entanto, como existem ICs nas tiras de LED de corrente constante, esses ICs podem manter constante a corrente que passa pelos LEDs, que precisa estar dentro de uma faixa de tensão específica (por exemplo, 24V ~ 19V).
A queda de tensão da faixa de LED é prejudicial?
A queda de tensão da fita de LED normalmente não é prejudicial aos LEDs, pois é uma forma em que a tensão fornecida a eles é menor do que a esperada originalmente.
Porém, a queda de tensão geralmente representa a conversão de energia elétrica em energia térmica do resistor, o que gera muito calor.
Isso pode causar problemas se a faixa de LED estiver instalada em ou próximo a materiais sensíveis ao calor. Os adesivos e LEDs 3M também são um tanto sensíveis ao calor, portanto quedas excessivas de tensão podem ser um problema.
Quais fatores afetam a queda de tensão?
De acordo com a lei de Ohm, a tensão é igual à corrente vezes a resistência. A resistência do fio é determinada pelo comprimento e tamanho do fio. A resistência da placa de circuito impresso da faixa de LED é determinada pelo comprimento e pela espessura do cobre na placa de circuito impresso.
Assim, o grau de queda de tensão das tiras de LED pode ser decidido por três fatores principais: a corrente total da tira de LED, o comprimento e o diâmetro do fio e a espessura do cobre na placa de circuito impresso.
Lembrar: Queda de tensão = Corrente × Resistência. Corte a corrente ou a resistência e a gota encolhe.
1. A corrente total da faixa de LED
Através da especificação da faixa de LED, podemos saber a potência da faixa de LED de 1 metro, para que possamos calcular a potência total da faixa de LED. A corrente total da faixa de LED é igual à potência total dividida pela tensão.
Portanto, quanto maior a potência total, maior será a corrente total e, portanto, mais severa será a queda de tensão. Portanto, a queda de tensão das fitas de LED com alta potência é mais grave do que a das fitas de LED com baixa potência.
Alternativamente, quanto menor a tensão, maior será a corrente e mais severa será a queda de tensão. Portanto, a queda de tensão da faixa de LED de 12V é mais grave que a da faixa de 24V.
2. O comprimento e diâmetro do fio
A resistência do fio é determinada principalmente pelo material do condutor, pelo comprimento do condutor e pela seção transversal do condutor. Quanto mais longo for o fio, maior será a resistência, e quanto menor for a secção transversal, maior será a resistência. Você pode conferir a Ferramenta de cálculo de resistência do fio para tornar os cálculos mais simples.
3. O comprimento e a espessura do cobre no PCB
Os PCBs são semelhantes aos fios, ambos são condutores e possuem resistência. O material condutor em um PCB é o cobre. Quanto mais longa for a PCB, maior será a resistência; quanto maior a seção transversal de cobre dentro da PCB, menor será a resistência. Você pode verificar a ferramenta de cálculo de resistência de PCB para fazer cálculos com mais facilidade.
Fatores em resumo
| Fator | Efeito na queda de tensão | Como reduzi-lo |
|---|---|---|
| Corrente total da tira | Maior potência = maior corrente = mais queda | Use tensão mais alta (24V sobre 12V) |
| Comprimento e diâmetro do fio | Fio mais longo/mais fino = mais queda | Use tiras curtas de fio grosso |
| Comprimento do PCB e espessura do cobre | PCB mais longo/cobre fino = mais queda | Escolha tiras de PCB de cobre de 2 onças a 3 onças |
Como evitar queda de tensão?
Embora a faixa de LED tenha problema de queda de tensão, podemos evitá-lo usando os seguintes métodos.
Conexões Paralelas
Quando for necessário instalar tiras de LED mais longas, recomenda-se que a cada 5 metros de tiras sejam conectadas à fonte de alimentação em paralelo.
Fonte de alimentação em ambas as extremidades da fita LED
O comprimento máximo recomendado das fitas de LED no mercado é de 5 metros. Se precisar instalar uma faixa de LED de 10 metros, você pode conectar ambas as extremidades da faixa de LED à fonte de alimentação.
Use várias fontes de alimentação
Usar várias fontes de alimentação em vez de uma única unidade é uma ótima ideia para obter melhor brilho. Requer planejamento estratégico, para que você não fique muito longe da fonte de energia.
Use fita LED de alta tensão 48Vdc ou 36Vdc
Use tiras de LED com tensão de entrada mais alta para evitar problemas de queda de tensão. Por exemplo, use 48V, 36V e 24V em vez de 12V e 5V. Porque tensão mais alta significa corrente mais baixa e queda de tensão mais baixa.
Use tiras de LED com PCB de cobre espesso
O cobre é o material mais comumente usado na fiação elétrica. Isso ocorre porque ele conduz bem a eletricidade e é relativamente barato em comparação com a prata. A espessura do cobre é geralmente medida em onças. Quanto mais grosso o fio de cobre, mais corrente flui.
Recomendamos o uso de 2 onças. ou 3 onças. para tiras de LED de alta potência para evitar quedas de tensão. Quanto mais grosso for o fio de cobre, menor será a resistência interna. Portanto, o fio de cobre terá mais eficiência energética. Além disso, é melhor para dissipação de calor.
Regra prática rápida: mantenha 12V em 5 metros e 24V em 10 metros por alimentação final. Precisa de mais tempo? Alimente ambas as extremidades, conecte em paralelo ou mude para uma faixa de corrente constante.
Use fio de tamanho grande
Às vezes, o local onde a faixa de LED está instalada fica muito distante da fonte de alimentação do LED. Então devemos considerar o tamanho do fio que precisamos usar para conectar a faixa de LED e a fonte de alimentação.
Claro, quanto maior o tamanho do fio, melhor. Precisamos saber qual é a queda de tensão que podemos aceitar e saber o que esse comprimento do fio causa a queda de tensão. Você pode determinar o tamanho do fio seguindo as etapas abaixo:
Passo 1. Calcule a potência
Você pode verificar a potência por metro na etiqueta da embalagem da faixa de LED, então a potência total é a potência por metro multiplicada pelo número total de metros. Em seguida, divida a potência total pela tensão para obter a corrente total.
Passo 2. Meça a distância entre a faixa de LED e o driver
Meça a distância entre a faixa de LED e a fonte de alimentação do LED. Isso afeta diretamente o tamanho do fio.
Etapa 3. Escolha o fio do tamanho certo
Você pode calcular a queda de tensão do fio usando a calculadora de queda de tensão. Você pode tentar alterar diferentes diâmetros de fio na calculadora para ver a queda de tensão correspondente a diferentes diâmetros de fio. Dessa forma, encontre um fio do tamanho certo (com uma queda de tensão que você possa aceitar).
Antes de conectar toda a execução, revise como cortar e conectar fitas de LED para que suas juntas e conexões permaneçam limpas.
Use faixa LED de corrente constante super longa
A fita LED de corrente constante super longa (CC) pode atingir 50 metros, 30 metros, 20 metros e 15 metros por bobina e só precisa ser conectada à fonte de alimentação em uma extremidade, e o brilho do início e do fim são os mesmos.
Ao adicionar componentes IC de corrente constante ao circuito, a faixa de LED de corrente constante super longa pode garantir que a corrente através do LED possa ser mantida constante dentro de uma faixa de tensão específica (por exemplo, 24V ~ 19V) para que o brilho do LED seja consistente.
Muitas tiras de corrente constante usam Tecnologia COB, que combina chips contínuos com o driver de corrente constante para uma linha de luz contínua e consistente.
Perguntas frequentes sobre queda de tensão na faixa de LED
Respostas rápidas às perguntas que os compradores mais fazem sobre a queda de tensão da fita LED.
Q1. Quanto tempo uma faixa de LED de 12 V ou 24 V pode funcionar antes da queda de tensão?
Para tiras padrão de 12 V, mantenha cada passagem a cerca de 5 metros de alimentação de uma extremidade. As tiras de 24 V podem percorrer aproximadamente o dobro da distância (até cerca de 10 metros) antes que a queda se torne visível. Para percursos mais longos, alimente ambas as extremidades, use fiação paralela ou escolha uma faixa de corrente constante.
- 12V: ~5m por alimentação final
- 24V: até ~10m por alimentação final
- Corrente constante: 15-50m por bobina
Q2. 12V ou 24V são melhores para evitar queda de tensão?
24V é melhor. Para a mesma potência, uma faixa de 24 V consome metade da corrente de uma faixa de 12 V, e corrente mais baixa significa menos queda de tensão ao longo do fio e da placa de circuito impresso. As tiras de 48V e 36V reduzem ainda mais.
- Tensão mais alta = corrente mais baixa = menos queda
- 24V funciona mais que 12V
- 48V/36V para as execuções mais longas
Q3. Por que minha faixa de LED é mais brilhante em uma extremidade?
Essa é a queda de tensão clássica. Os LEDs próximos à fonte de alimentação recebem a tensão total, enquanto a extremidade oposta recebe menos porque a tensão é perdida ao longo do fio e da própria placa de circuito impresso da faixa. A extremidade oposta também escurece e pode mudar de cor nas faixas brancas ou RGBW.
- Verifique o canal branco – ele mostra a queda primeiro
- A extremidade oposta fica amarela e depois vermelha
- Alimente a extremidade oposta ou execute em paralelo
Q4. A queda de tensão pode danificar minhas tiras de LED?
Normalmente não – os LEDs simplesmente ficam mais escuros. A principal preocupação é o calor: a tensão perdida transforma-se em calor no fio e na PCB, o que pode causar tensão no adesivo e nos chips sensíveis ao calor em execuções muito longas ou de alta potência. A fiação correta evita isso.
- O escurecimento é inofensivo por si só
- O excesso de calor é o risco real
- Mantenha as corridas dentro do comprimento nominal
Q5. Que voltagem eu preciso para instalar uma faixa de LED longa?
Se a sua corrida total for superior a cerca de 10 metros, aumente a tensão ou use tiras de corrente constante. Escolha 24 V para tiragens médias e considere 48 V, 36 V ou uma faixa de corrente constante de 24 V para projetos de 15 a 50 metros.
- Abaixo de 5m: 12V está bom
- 5-10m: use 24V
- 10m+: corrente constante ou 48V/36V
Conclusão
Resumindo: queda de tensão é a perda de tensão da fonte de alimentação quando longas tiras de LED são conectadas. Isso pode fazer com que a distribuição de brilho no PCB seja incompatível com o brilho da faixa de LED e faça com que fique assim.
Para evitar isso, você pode escolher tiras de LED de corrente constante superlongas ou conectar ambas as extremidades das tiras de LED à mesma fonte de alimentação. Quanto a mim, prefiro conectar as duas extremidades das tiras de LED à mesma fonte de alimentação.
Se você precisar de fitas LED de boa qualidade, por favor entre em contato com KayTai – nossos engenheiros podem ajudá-lo a escolher a tensão, PCB e método de conexão corretos para a duração do seu projeto.
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